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Erfolgreiche Füllstandsmessung in flüssigem Wasserstoff bei -253°C

Linde Engineering und Endress+Hauser erarbeiten eine Lösung für höchste Anforderungen der Wasserstoffbetankung

Wasserstoff als Energieträger ist zentral für Nachhaltigkeit und Klimaziele. Flüssiger Wasserstoff (LH₂) erfordert spezielle Tanks und Füllstandsüberwachung bei -253°C. Endress+Hauser und Linde Engineering entwickelten die kapazitive Sonde Liquicap FMI51, die diesen Anforderungen gerecht wird. Ein Edelstahl-Sondenstab und keramische Isolationsdurchführung ermöglichen präzise Messungen trotz extremer Bedingungen. Die schnelle Reaktionszeit (0,3s) und der geringe Installationsaufwand machen die Lösung ideal für die anspruchsvolle Lagerung und den Transport von LH₂.

Linde Hydrogen Centre, Unterschleißheim @Linde PLC

Anforderungen an eine kontinuierliche Füllstandsmessung in LH2

  • Extreme Temperaturbeständigkeit

  • Geeignete Isolationsdurchführung in Betracht auf enorme (Tief-) Temperaturänderungen

  • Internationale Ex-Zulassungen

  • Sehr schnelle Erfassung von Füllstandsänderungen

  • Hohe Zuverlässigkeit

Linde Logo

"Die korrekte Füllung des Pumpenbehälters ist essenziell für den geregelten Pumpenbetrieb. Die Zusammenarbeit mit Endress+Hauser war von Beginn an sehr zielorientiert"

Michael Westermeier, Cryo Applications Senior Expert
Linde Engineering

Die Herausforderung

Flüssiger Wasserstoff (LH₂) hat eine extrem niedrige Siedetemperatur von etwa -253 Grad Celsius. Dies erfordert spezielle Tanks und Transportbehälter sowie eine geeignete Füllstandsüberwachung, die in der Lage ist, diesen extremen Bedingungen gerecht zu werden.

Unsere Lösung

Endress+Hauser entwickelte gemeinsam mit der Linde Engineering eine kapazitive Sonde Liquicap FMI51, welche den enormen Anforderungen gerecht wird. Hierbei wird ein blanker Edelstahl (316Ti) als Sondenstab eingesetzt. Der flüssige Wasserstoff dient als Isolator zwischen Behälter und Sonde. Aus platztechnischen Gründen in der Kryopumpe wird ein Bypass gleichermaßen als Messgefäß und als Masserohr genutzt.

Aufgrund des enormen Siedepunktes von Wasserstoff (-253°C) herrscht im Bereich unmittelbar vor dem Prozessanschluss der Sonde eine Gasphase. Diese Gasphase in Kombination mit den ausgezeichneten Eigenschaften der keramischen Isolationsdurchführung schaffen am Prozessstutzen nahe zu Umgebungstemperaturen. Die schnelle Reaktionszeit (0,3s) eignet sich optimal für diese Anwendung.

Auch im mehrjährigem Betrieb läuft die Messung ohne Ausfälle und der geringe Installationsaufwand rundet die Lösung ab.